树莓派小车摄像头捕获图片python 树莓派摄像头拍照

在此项目中，将了解如何使用树莓派摄像头模块进行拍照，录制视频等实验。

文章目录

• 一、所需硬件
• 二、连接CSI摄像头
• 三、命令行控制CSI摄像头

• 1、raspistill命令

• 基本用法
• Bash脚本

• 2、raspivid命令

• 基本用法
• MP4 视频格式

• 四、使用Python代码拍摄静态图片
• 五、使用Python代码录制视频
• 六、更改图像设置和添加图像效果

• 设置分辨率
• 向图像添加文字
• 添加酷炫的图像效果

一、所需硬件

1、 树莓派4b

2、CSI摄像头

二、连接CSI摄像头

1、将SCI摄像头插进树莓派端口
注意：此时一定保证树莓派为关机状态，以免树莓派烧坏；安装时，摄像头背向树莓派USB接口方向。

如下图所示：

2、开机设置树莓派

终端输入：

pi@raspberrypi:~ $ sudo raspi-config

选中5 Interfacing Options ，敲击Enter进入：

选中P1 Camera ，敲击Enter进入：

选中 是 ，敲击Enter进入：

2、重启树莓派

终端输入：

pi@raspberrypi:~ $ sudo reboot

三、命令行控制CSI摄像头

现在摄像头模块已连接并且软件已启用，开始尝试使用命令行工具raspistill和raspivid。

1、raspistill命令

raspistill的作用是相机模块捕获静态照片的命令行工具

基本用法

打开终端：

raspistill -o Desktop/image.jpg

执行完成后：

我们应用摄像头，出于某些特殊原因，相机必须倒置放置时，必须将图像旋转180°才能正确显示。解决此问题的方法是通过传递-vf和-hf标志同时垂直和水平翻转图像。

打开终端：

raspistill -vf -hf -o Desktop/image1.jpg

因为我的摄像头是正置的，所以使用-vf，-hf后，拍摄的图像为倒置的。

分辨率：

摄像头模块以2592 x 1944的分辨率进行拍照。

图片大小：
用相机模块拍摄的照片约为2.4MB，每1GB大约存放425张照片。

通过添加不同的选项，可以设置raspistill命令拍摄的图像的大小和外观，例如，添加-h和-w更改图像的高度和宽度：

raspistill -o Desktop/image-small.jpg -w 640 -h 480

观察图片分辨率的显示：

Bash脚本

我们可以创建一个Bash脚本，用于相机拍摄照片。

创建用于存放照片的文件夹：

mkdir -p /home/pi/camera

创建camera.sh空文件：

touch camera.sh

要创建脚本，打开编辑器并编写以下示例代码：

#!/bin/bash

DATE=$(date +"%Y-%m-%d_%H%M")

raspistill -vf -hf -o /home/pi/camera/$DATE.jpg

将文件设为可执行文件：

chmod +x camera.sh

运行脚本：

./camera.sh

观察/home/pi/camera文件夹，存在我们运行脚本所拍摄的图片。

2、raspivid命令

raspivid是用于使用相机模块捕获视频的命令行工具。

基本用法

打开终端：

raspivid -o Desktop/video.h264

将录制5秒（默认时间长度）的视频文件，如图所示：

指定视频时间长度：

要指定所拍摄视频的时间长度，以毫秒为单位传入 -t

raspivid -o Desktop/video1.h264 -t 10000

这次将拍摄10秒的视频。

MP4 视频格式

树莓派系统默认视频格式为 h264 格式，许多视频播放器在播放h264 格式的视频会出现错误，甚至不能播放。所以需要将格式转化为.mp4格式。

打开终端，安装MP4Box：

sudo apt install -y gpac

使用raspivid捕获原始视频，并将其包装在MP4容器中，如下所示：

1、640x480、150比特率、捕获30秒的原始视频到pivideo.h264：

raspivid -t 30000 -w 640 -h 480 -fps 25 -b 1200000 -p 0,0,640,480 -o Desktop/pivideo.h264

2、用MP4容器包装原始视频：

MP4Box -add Desktop/pivideo.h264 Desktop/pivideo.mp4

3、删除原始视频文件

rm Desktop/pivideo.h264

四、使用Python代码拍摄静态图片

打开Python3编辑器，Thonny Python IDE：

保存文件，命名为camera.py。

输入以下代码：

from picamera import PiCamera
from time import sleep

camera = PiCamera()

# camera.rotation = 180  加入此条语句，图像旋转180度

# 预览3秒
camera.start_preview()
sleep(3)
# 3秒后拍摄照片，存放于桌面
camera = capture('/home/pi/Desktop/image1.jpg')
# 结束预览
camera.stop_preview()

注意：
1、仅当树莓派连接显示器时，摄像机预览才起作用。我使用的VNC远程桌面，则不会看到摄像机预览。
2、即使我们看不到摄像头的预览图像，也要设置预览，短暂的预览帮助摄像头调节分辨率。
3、务必在拍摄图像前至少sleep两秒钟，因为这样可以使相机的传感器有时间感测光照强度。

使用循环，每3秒拍照一次，共5张图像：

from picamera import PiCamera
from time import sleep

camera = PiCamera()

# 预览3秒
camera.start_preview()
for i in range(5):
	sleep(3)
	camera.capture('/home/pi/Desktop/img{}.jpg'.format(i))
camera.stop_preview()

五、使用Python代码录制视频

现在开始录制视频：

修改上述拍照代码，删除capture()，添加start_recording()和stop_recording()。
代码如下：

from picamera import PiCamera
from time import sleep

camera = PiCamera()

camera.start_preview()
camera.start_recording('/home/pi/Desktop/video.h264')
sleep(3)
camera.stop_recording()
camera.stop_preview()

接下来只需要按照上文方法，把视频修改成.mp4格式就可以了。

六、更改图像设置和添加图像效果

Python下picamera模块提供了许多效果和配置，可以更改图像的外观。

注意：某些设置仅影响预览而不影响拍摄的图像，某些设置仅影响拍摄的图像而不影响预览，其他的设置则同时影响两者。

设置分辨率

我们可以更改相机模块拍摄图像的分辨率。

默认情况下，图像分辨率为显示器的分辨率，照片的最大分辨率为2592×1944，最小分辨率为64×64。视频录制的最大分辨率为1920×1080。

使用最大分辨率拍摄一张照片：

from picamera import PiCamera
from time import sleep

camera = PiCamera()

camera.resolution = (2592, 1944)
camera.framerate = 15
camera.start_preview()
sleep(5)
camera.capture('/home/pi/Desktop/max.jpg')
camera.stop_preview()

注意：需要将帧频设置为15才能启用最大分辨率拍摄图像。

向图像添加文字

向图像添加文字操作如下：

1. 使用annotate_text将文本添加到图像中
2. 使用annotate_text_size设置文本大小（默认32，设置范围6-160）
3. 添加Color类，用来更改文字颜色

代码如下;

from picamera import PiCamera
from time import sleep

camera = PiCamera()

camera.start_preview()
camera.annotate_background = Color('white')
camera.annotate_foreground = Color('blue')
camera.annotate_text = "Hello world!"
camera.annotate_text_size = 60
sleep(2)
camera.capture('/home/pi/Desktop/text5.jpg')
camera.stop_preview()

添加文本的图片如下：

添加酷炫的图像效果

可以使用camera.image_effect来应用特定的图像效果。

图像效果选项包括:

• none
• negative
• solarize
• sketch
• denoise
• emboss
• oilpaint
• hatch
• gpen
• pastel
• watercolor
• film
• blur
• saturation
• colorswap
• washedout
• posterise
• colorpoint
• colorbalance
• cartoon
• deinterlace1
• deinterlace2

默认效果为none。

随意选择一个图像效果，看一下效果：

from picamera import PiCamera
from time import sleep

camera = PiCamera()

camera.start_preview()
camera.image_effect = 'colorswap'
sleep(2)
camera.capture('/home/pi/Desktop/colorswap.jpg')
camera.stop_preview()

效果如下：

我相信学到了这里，你一定对树莓派相机的使用有了初步的认识，接下来，就需要你实际动手试一试了，快来行动吧💪💪💪